电动汽车复习题-2016

①优势：工作效率高，氢燃料电池的效率理论上可达 85%，甲醇重整产生氢 燃料电池效率可达 30%，内燃机汽车的总体效率达 15%左右；节能、环保； 结构简单、运行平稳，能量转换不涉及燃烧和热机做功。 ②面临的问题：高高成本，使用贵金属 Pt 作为催化剂；氢气的储存、制备和 运输技术有待提高成熟，其成本有待降低；制氢工厂、加氢站等基础设施建 设极不完善。
52. 试分析直流电机、交流异步电机、永磁同步电机在电动汽车上的应用特点。
①直流电机：无轨电车、电动叉车、电动观光车、电动巡逻车等。 ②交流异步电机：适合于大功率、低速车辆，尤其是驱动系统功率要求较大 的大型电动汽车，如电动客车。 ③永磁同步电机：中小功率范围内应用。
53. 简要描述氢燃料电池电动汽车的优势和面临的问题？
《现代电动汽车技术》课程复习题
1. 电动汽车的定义：由电动机（或由电动机参与）驱动的汽车。电动机的电能
来源于车载可充电蓄电池或其他易携带能量存储的装置。 2. 电动车辆的第二次复兴是因为 20 世纪 70 年代的能源危机。 3. 电动车辆的第三次兴起是因为 20 世纪 80 年代内燃机汽车的排放污染已严重 影响了人们的身体健康。
③当电机处于制动能量回馈状态时，关断 VT1 管，在 VT2 管上施加 PWM 控制信号，对动 力电池充电，实现能量回收。 ④电动汽车的油门和制动踏板给定的是转矩信号， 电机控制器实现的是转矩闭环控制， 通过 调节占空比来控制电枢电压，从而控制电磁转矩。
50. 试分析永磁同步电机的基本原理。
基本原理：①定子绕组输入三相正弦交流电时，会产生一个旋转磁场。②旋 转磁场与转子的永磁体磁场相互作用，使转子产生电磁转矩，并随着定子的 旋转磁场转动；③且转子的转动与旋转磁场同步。
51. 试分析轮毂电机技术的特点？
①优点：底盘布置更方便，供电系统更灵活；汽车底盘主动控制性能更灵活； 最优的驱动力分配。 ②缺点：轮毂电机增大了非簧载质量，对整车操控产生不利影响；制动能力 有限。
4. 推动电动汽车技术发展的社会力量包括消费者、汽车研发制造商、能源生产供应商，环 保组织。 5. 一般发展电动汽车的技术路径是：近期—混合电动汽车；中期—纯电动汽车；
远期—燃料电池电动汽车。 6. 电动汽车的优点是尾气排放少、能源广谱化、能量效率高、运行费用低、系 统可控性好。 7. 发展电动汽车目前存在的主要问题：初始成本高；续驶里程短,载质量小；基 础设施投入大；蓄电池的比能量和能量密度比燃油低得多。 8. 电动汽车总体分蓄电池电动汽车，燃料电池电动汽车，混合动力电动汽车。 9．电动汽车的关键技术包括：车身设计，电力驱动，能源系统，能源管理，系 统优化，电能补充技术。 10． 对于电动汽车的动力性指标，国家标准对实验条件、车辆准备、车辆状态、 试验顺序和测试方法等做了详细的规定。 11．在实际应用中，混联式混合动力电动汽车主要有 开关式 和 功率分流式 两 种 方案。 12．燃料电池混合动力电动汽车动力系统的辅助动力源包括： 蓄电池/电池组 和 超级电容 。 13． 电机在运行时允许升高的最高温度称为 温升 。 14． 直流电机的调速控制方法有 励磁电压调节法 、 电枢电压调节法、和 电枢 回路电阻调节法 。 15． 交流异步电机的变频调速控制主要分为 矢量变频控制和 直接转矩控制 。 16． 开关磁阻电机的定子和转子均为 双凸极 结构，依据 磁路欧姆定律（磁 路磁阻最小） 原理产生电磁转矩，使转子转动。 17． 永磁同步电机的转子为 永磁体 ，定子由 三相电枢线圈 和 导磁构件（高 导磁率硅钢叠片，或者称为铁芯） 构成。 18． 根据电机转子形式的不同，轮毂电机主要有 外转子 和 内转子 两种结构 形式。 19．通常用 额定功率和峰值功率 评价电池及电池包是否满足电动汽车加速和 爬坡能力。 20．根据连接方式的不同，电动汽车充电机可分成 传导式/接触式 和 感应式 /非接触式 两种类型。 21．按建设和结构形式的不同，充电站可分为 一体式充电站 、 子母式电池更 换站 和 停车式整体充电站 。 22．铅蓄电池单体的工作电压比锂离子电池单体的工作电压 低 ，比镍氢电池
均衡控制⑧人机接口等
48. 试举例分析电动汽车续驶里程的主要影响因素。
①环境状况；②环境温度；③ 电动汽车的总质量；④辅助装置的能量消耗； ⑤电池的性能。 49. 试分析电动汽车再生制动的原理以及再生制动系统应满足的基本要求。 ①再生制动的原理： 在制动时将汽车行驶的惯性能量通过传动系传递给电机， 电机以发电机方式工作，为动力电池充电，实现再生制动能量的再生利用。 与此同时，产生的电机制动力矩又可通过传动系对驱动轮施加制动，产生制 动力。 ②基本要求：满足刹车安全要求，符合驾驶员刹车习惯；考虑驱动电机的发 电工作特性和输出能力；确保电池组在充电过程中的安全，防止过充。
SHEV
PHEV
开关式 SPHEV
I S G
变速箱
功率分流式 SPHEV 33. 串联混合动力电动汽车工作特征：
单电机双离合（P源自文库）式 SPHEV
①发动机和发电机组成辅助动力单元一起产生所需的电能。 发动机和发电机之间 为机械连接，且无离合器。
②发动机输出的机械能首先通过发电机转化为电能，其电能一部分给蓄电池充 电，另一部分经由电动机和传动装置驱动车轮。 ③单条驱动线路：只有电动机驱动汽车行驶。发动机仅用于带动发电机发电，与 驱动轮无机械连接，不直接驱动车辆。 34. 并联混合动力电动汽车工作特征： ①内燃机和电动机都可通过各自的驱动线路驱动车轮。 ②发动机单独驱动，电动机单独驱动，发动机和电动机混合驱动。 ③为电力辅助型的燃油车，可降低排放和燃油消耗。 ④当发动机提供的功率大于驱动电动车所需的功率或者再生制动时， 电动机工作 在发电机状态，将多余的能量充入电池。 35. 混联混合动力电动汽车工作特征： ① 将串联 HEV 和并联 HEV 相结合，具有两者的优点。 ② 与串联 HEV 相比，增加了机械动力的传递路线。 ③ 与并联 HEV 相比，增加了电能的传输路线。 36. 纯电动汽车三大功能系统：电力驱动系统，电源系统，辅助系统。 37. 纯电动汽车按用途分： （1）纯电动轿车； （2）电动货车； （3）电动客车。 38. 电动汽车现有的蓄能类型有：蓄电池、燃料电池、超级电容器和高速飞轮等。 39. 电动汽车蓄能装置的典型结构： 第 1 种结构是以单一类型蓄电池为唯一动力源的结构。 第 2 种结构为采用高比能量与高比功率的两种蓄电池组和结构。 第 3 种为燃料电池和蓄电池组成的混合蓄能装置。 第 4 种为带小型重整器的燃料电池和蓄电池组成的混合蓄能装置。 第 5 种为蓄电池和超级电容器的组合。 第 6 种为超高速飞轮和蓄电池的组合。 40. 在整车设计之初，合理选择电动汽车的质量和质心位置对提高其使用性能具 有重要意义。 41. 纯电动汽车续驶里程的影响因素： 1). 行驶的环境状况 2)．滚动阻力系数 3)．空气阻力系数 4)．机械效率 5)．整车质量 6)．蓄电池参数 42. 电动汽车能耗经济性评价指标 1). 续驶里程 2). 单位里程电池组容量的消耗量。 要使电动汽车能与燃油汽车相竞争，关键是开发住比能量高、比功率大、使用寿 命长、成本低的电池。 43. 电动汽车使用的动力电池可以分为化学电池、物理电池和生物电池三大类。 44. 电动汽车对动力电池的要求主要有： （1）比能量高（2）比功率大（3）充放电效率高（4）相对稳定性好（5）使用 成本低（6）安全性好 45. 镍氢电池的特点： （1）比功率高（2）循环次数多（3）无污染（4）耐过充过放（5）无记忆效应 （6）使用温度范围宽（7）安全可靠。 46. 锂离子电池具有电压高、比能量高、充放电寿命长、无记忆效应、无污染、 快速充电、自放电率低、工作温度范围宽和安全可靠等优点。 47. 1、试分析电动汽车电池管理系统的主要功能。 （8 分） ①数据采集②电池状态估计③能量管理④热管理⑤安全管理⑥通信功能⑦
图 可实现回馈制动的二象限直流电机主电路原理图 答：①PWM 控制原理：PWM 是利用调节电压脉冲宽度来改变一段时间内的平均电压，从 而对直流电动机进行电枢变电压调速。PWM 具体的调节原理是改变占空比，占空比（(Duty Ratio）是指周期脉冲波形中的电压脉冲时间长度与一个周期的比值， d (100 te / T )% 。 调节 d 值从 0~100％，可以在 0~Ud 之间任意调节直流电动机的平均输入电压。 ②当电机处于电动状态时，对 VT2 管上施加 PWM 控制信号，实现电压控制；对 VT1 管同 步施加 PWM 互补控制信号，实现电动机续流控制。
54. 从电气构成角度分析，简述纯电动汽车由的组成。
答：机械子系统、电力电子子系统、信息子系统。
55. 根据不同的动力耦合方式，简述并联式混合动力汽车的布置方案。
答：单轴联合式、双轴联合式、驱动力联合式。 56. 简述功率型动力电池的特点。 答：功率密度高、能量密度小；放电倍率高、容量小。 57. 简述电动汽车有哪些组成部分？ 答：包括车载电源、电池组管理系统、驱动电机和驱动系统、控制系统、车身底 盘、安全保护系统。 58. 简述电动汽车为什么可以实现零排放或少排放？ 答：以蓄电池、超级电容为动力的汽车没有排放物。 以纯氢氧为燃料的汽车在运行中只生成水，没有任何有害气体。 以富氢气体为燃料的燃料电池，在制取氢气过程中只排放少量 CO2。 混合动力汽车在很数场合可使用纯电驱动，不使用内燃机。 59. 请列举电动汽车电动化辅助系统。 答：电动助力转向系统、电控制动及电动真空助力系统、电动空调系统、电动冷 却系统、DC/DC。 60. 试分析电动汽车汽车对动力电池的要求？ 答：要点 ①比能量高（展开） ； ②比功率大（展开） ； ③充放电效率高（展开） ； ④放电特性稳定（展开） ； ⑤成本低（展开） ； ⑥安全性好（展开） 。 61. 根据下图可实现回馈制动的二象限直流电机主电路原理图分析其控制原理， 并解释 PWM 控制原理？
29．驱动电动汽车的电机有：直流电机、交流感应电机、永磁同步电机、开关磁
阻电机等。 30．电动汽车的动力性指标：最高车速，最高加速能力，最大爬坡度，最高超载 能力。 31. 混合动力汽车的定义及其优缺点。 ①定义： 混合动力电动汽车的狭义定义是既有内燃机又有电动机驱动的车辆。 ②混合动力电动汽车的优点：与纯电动汽车相比，续驶里程更长，达到传统 汽车指标；能在几分钟内快速补充燃料；与传统燃油车相比，混合动力汽车 的发动机高效率模式工作的范围宽，同等工况下，燃油消耗少。排放低；多 数混合动力汽车可以纯电动方式工作，特定里程范围内可以实现零排放。 ③缺点：结构和控制复杂；有排放。 32. 混合动力电动汽车按结构分为串联混合动力电动汽车 SHEV； 并联混合动力电 动汽车 PHEV；混联混合动力电动汽车 SPHEV。
单体的工作电压
高
。
23．电动汽车现有的蓄能类型有： 蓄电池、 燃料电池、 超级电容器和高速飞轮等。 24．纯电动汽车续驶里程的影响因素有：行驶的环境状况、滚动阻力系数、空气
阻力系数、机械效率、整车质量、动力/蓄电池参数等 25．锂离子电池具有：电压高、比能量高、充放电寿命长、无记忆效应、无污染、 快速充电、自放电率低等优点。 26．电动汽车经济性可以使用续驶里程、单位里程电量消耗量进行评价。 27．发展电动汽车目前存在的主要问题：初始成本高、续驶里程短、基础设施投 入大、动力电池寿命短等。 28．按照不同的能量来源形式，电动汽车可以分为：蓄电池电动汽车、混合动力 汽车、燃料电池汽车。